Parathormon (PTH) jest jednołańcuchowym polipeptydem składającym się z 84 reszt aminokwasowych (około 9,5 kDa), którego działanie ma na celu zwiększenie stężenia jonów wapnia i zmniejszenie stężenia fosforanów w osoczu krwi.

Synteza i wydzielanie PTH . PTH jest syntetyzowany w przytarczycach jako prekursor, preprohormon zawierający 115 reszt aminokwasowych. Podczas transferu do ER, peptyd sygnałowy zawierający 25 reszt aminokwasowych jest odcinany od preprohormonu. Powstały prohormon transportowany jest do aparatu Golgiego, gdzie prekursor jest przekształcany w dojrzały hormon, który zawiera 84 reszty aminokwasowe (PTH 1-84). Parathormon jest pakowany i przechowywany w granulkach wydzielniczych (pęcherzykach). Nienaruszony hormon przytarczyc można rozszczepić na krótkie peptydy: fragmenty N-końcowe, C-końcowe i środkowe. N-końcowe peptydy zawierające 34 reszty aminokwasowe wykazują pełną aktywność biologiczną i są wydzielane przez gruczoły wraz z dojrzałym parathormonem. To N-końcowy peptyd jest odpowiedzialny za wiązanie się z receptorami na komórkach docelowych. Rola fragmentu C-końcowego nie została jednoznacznie ustalona. Szybkość rozpadu hormonów zmniejsza się przy niskim stężeniu jonów wapnia i wzrasta przy wysokim stężeniu jonów wapnia. Wydzielanie PTH regulowany przez poziom jonów wapnia w osoczu: hormon wydzielany jest w odpowiedzi na spadek stężenia wapnia we krwi.

Rola parathormonu w regulacji gospodarki wapniowo-fosforanowej. narządy docelowe dla PTH - kości i nerki. W komórkach nerek i tkance kostnej zlokalizowane są specyficzne receptory, które oddziałują z parathormonem, w wyniku czego rozpoczyna się kaskada zdarzeń prowadząca do aktywacji cyklazy adenylanowej. Wewnątrz komórki wzrasta stężenie cząsteczek cAMP, których działanie stymuluje mobilizację jonów wapnia z rezerw wewnątrzkomórkowych. Jony wapnia aktywują kinazy, które fosforylują określone białka indukujące transkrypcję określonych genów. W tkance kostnej receptory PTH są zlokalizowane na osteoblastach i osteocytach, ale nie występują na osteoklastach. Kiedy hormon przytarczyc wiąże się z receptorami komórek docelowych, osteoblasty zaczynają intensywnie wydzielać insulinopodobny czynnik wzrostu 1 i cytokiny. Substancje te stymulują aktywność metaboliczną osteoklastów. W szczególności przyspieszone zostaje tworzenie enzymów, takich jak fosfataza alkaliczna i kolagenaza, które działając na składniki macierzy kostnej powodują jej rozpad, co skutkuje mobilizacją Ca 2+ i fosforanów z kości do płynu pozakomórkowego. W nerkach PTH pobudza resorpcję zwrotną wapnia w kanalikach krętych dystalnych i tym samym zmniejsza wydalanie wapnia z moczem, zmniejsza wchłanianie zwrotne fosforanów.Ponadto parathormon indukuje syntezę kalcytriolu (1,25(OH) 2 D 3), który nasila wchłanianie wapnia w jelicie. Tym samym parathormon przywraca prawidłowy poziom jonów wapnia w płynie pozakomórkowym, zarówno poprzez bezpośrednie działanie na kości i nerki, jak i pośrednio (poprzez stymulację syntezy kalcytriolu) na błonę śluzową jelit, zwiększając w tym przypadku skuteczność wchłaniania Ca 2+ w jelicie. Zmniejszając wchłanianie zwrotne fosforanów z nerek, parathormon pomaga zmniejszyć stężenie fosforanów w płynie pozakomórkowym.

kalcytonina - polipeptyd składający się z 32 reszt aminokwasowych z jednym wiązaniem dwusiarczkowym. Hormon ten jest wydzielany przez okołopęcherzykowe komórki K tarczycy lub komórki C przytarczyc jako białko prekursorowe o dużej masie cząsteczkowej. Wydzielanie kalcytoniny wzrasta wraz ze wzrostem stężenia Ca 2+ i maleje wraz ze spadkiem stężenia Ca 2+ we krwi. Kalcytonina jest antagonistą parathormonu. Hamuje uwalnianie Ca 2+ z kości, zmniejszając aktywność osteoklastów. Ponadto kalcytonina hamuje kanalikowe wchłanianie zwrotne jonów wapnia w nerkach, stymulując w ten sposób ich wydalanie przez nerki z moczem. Szybkość wydzielania kalcytoniny u kobiet w dużym stopniu zależy od poziomu estrogenów. Przy braku estrogenu zmniejsza się wydzielanie kalcytoniny. Powoduje to przyspieszenie mobilizacji wapnia z tkanki kostnej, co prowadzi do rozwoju osteoporozy.

Nadczynność przytarczyc. W pierwotnej nadczynności przytarczyc zaburzony jest mechanizm hamowania wydzielania parathormonu w odpowiedzi na hiperkalcemię. Choroba ta występuje z częstością 1:1000. Przyczyną może być guz przytarczyc (80%) lub rozlany przerost gruczołów, w niektórych przypadkach rak przytarczyc (mniej niż 2%). Nadmierne wydzielanie parathormonu prowadzi do zwiększonej mobilizacji wapnia i fosforanów z tkanki kostnej, zwiększonego wchłaniania zwrotnego wapnia i wydalania fosforanów w nerkach. W efekcie dochodzi do hiperkalcemii, która może prowadzić do zmniejszenia pobudliwości nerwowo-mięśniowej i niedociśnienia mięśniowego. U pacjentów rozwija się osłabienie ogólne i mięśniowe, zmęczenie i ból niektórych grup mięśniowych, zwiększa się ryzyko złamań kręgosłupa, kości udowych i kości przedramienia. Wzrost stężenia jonów fosforanowych i wapniowych w kanalikach nerkowych może powodować powstawanie kamieni nerkowych i prowadzi do hiperfosfaturii i hipofosfatemii . Wtórna nadczynność przytarczyc występuje w przewlekłej niewydolności nerek i niedoborze witaminy D 3 i towarzyszy jej hipokalcemia, związana głównie z upośledzonym wchłanianiem wapnia w jelicie na skutek zahamowania tworzenia kalcytriolu przez chore nerki. W tym przypadku wzrasta wydzielanie parathormonu. Jednak podwyższony poziom hormonu przytarczyc nie może normalizować stężenia jonów wapnia w osoczu krwi z powodu naruszenia syntezy kalcytriolu i zmniejszenia wchłaniania wapnia w jelicie. Wraz z hipokalcemią często obserwuje się hiperfostemię. U pacjentów rozwija się uszkodzenie szkieletu (osteoporoza) z powodu zwiększonej mobilizacji wapnia z tkanki kostnej. W niektórych przypadkach (wraz z rozwojem gruczolaka lub przerostu przytarczyc) autonomiczne nadmierne wydzielanie parathormonu kompensuje hipokalcemię i prowadzi do hiperkalcemii (trzeciorzędowa nadczynność przytarczyc ).

niedoczynność przytarczyc. Głównym objawem niedoczynności przytarczyc spowodowanej niewydolnością przytarczyc jest hipokalcemia. Spadek stężenia jonów wapnia we krwi może powodować zaburzenia neurologiczne, okulistyczne, sercowo-naczyniowe, a także uszkodzenia tkanki łącznej. U pacjenta z niedoczynnością przytarczyc obserwuje się wzrost przewodnictwa nerwowo-mięśniowego, napady drgawek tonicznych, drgawki mięśni oddechowych i przepony oraz skurcz krtani.

126. Budowa, biosynteza i mechanizm działania kalcytriolu. Przyczyny i objawy krzywicy

Za wymianę wapnia i fosforanów w organizmie odpowiadają trzy hormony – kalcytriol, kalcytonina i parathormon.

Kalcytriol

Struktura

Jest pochodną witaminy D i należy do sterydów.

Synteza

Cholekalcyferol (witamina D 3) i ergokalcyferol (witamina D 2) powstające w skórze pod wpływem promieniowania ultrafioletowego i dostarczane z pożywieniem ulegają hydroksylacji do hepatocyty na C 25 iw nabłonku kanaliki proksymalne nerki dla C1. W rezultacie powstaje 1,25-dioksycholekalcyferol ( kalcytriol).

W wielu komórkach stwierdzono aktywność 1α-hydroksylazy, której znaczenie polega na aktywacji 25-hydroksycholekalcyferolu na własne potrzeby komórki (działanie autokrynne i parakrynne).

Regulacja syntezy i wydzielania

Aktywuj: Hipokalcemia nasila hydroksylację witaminy D przy C1 w nerkach poprzez zwiększenie wydzielania hormonu przytarczyc, który stymuluje ten proces.

Zmniejszyć: Nadmiar kalcytriolu hamuje hydroksylację C1 w nerkach.

Mechanizm akcji

Cytozolowy.

Cele i efekty

hormon przytarczyc

Struktura

Jest to peptyd złożony z 84 aminokwasów o masie cząsteczkowej 9,5 kDa.

Synteza

Idzie do przytarczyc. Reakcje syntezy hormonów są wysoce aktywne.

Regulacja syntezy i wydzielania

Aktywuje produkcja hormonu hipokalcemii.

Zmniejszyć wysokie stężenia wapnia poprzez aktywację proteaza wrażliwa na wapń hydrolizę jednego z prekursorów hormonu.

Mechanizm akcji

Cyklaza adenylanowa.

Cele i efekty

Działanie parathormonu polega na wzrost stężenia wapnia I spadek stężenia fosforanów we krwi.

Osiąga się to na trzy sposoby:

Kość

• przy wysokim poziomie hormonu dochodzi do aktywacji osteoklastów i zniszczenia tkanki kostnej,
• przy niskich stężeniach aktywowana jest przebudowa kości i osteogeneza.

nerki

• zwiększona resorpcja zwrotna wapnia i magnezu
• zmniejsza się wchłanianie zwrotne fosforanów, aminokwasów, węglanów, sodu, chlorków, siarczanów.
• hormon ten stymuluje również tworzenie kalcytriolu (hydroksylacja przy C1).

Jelita

• przy udziale kalcytriolu zwiększa się wchłanianie wapnia i fosforanów.

Niedoczynność

Występuje, gdy gruczoł zostaje przypadkowo usunięty podczas operacji na tarczycy lub podczas autoimmunologicznego niszczenia tkanki gruczołu. Powstała hipokalcemia i hiperfosfatemia objawia się wysoką pobudliwością nerwowo-mięśniową, drgawkami, tężyczką. Przy gwałtownym spadku wapnia dochodzi do porażenia oddechowego, skurczu krtani.

nadczynność

Pierwotna nadczynność przytarczyc występuje z gruczolakiem gruczołów. Narastająca hiperkalcemia powoduje uszkodzenie nerek, kamicę moczową.

Wtórna nadczynność przytarczyc jest wynikiem niewydolności nerek, w której dochodzi do naruszenia tworzenia kalcytriolu, zmniejszenia stężenia wapnia we krwi i wyrównawczego wzrostu syntezy parathormonu.

kalcytonina

Struktura

Jest to 32-aminokwasowy peptyd o masie cząsteczkowej 3,6 kDa.

Synteza

Występuje w komórkach okołopęcherzykowych tarczycy.

Regulacja syntezy i wydzielania

Aktywuj: jony wapnia, glukagon.

Mechanizm akcji

Cyklaza adenylanowa

Cele i efekty

Działanie kalcytoniny jest spadek stężenia wapnia I fosforany we krwi:

• w tkance kostnej hamuje aktywność osteoklastów, co poprawia wnikanie wapnia i fosforanów do kości,
• w nerkach hamuje wchłanianie zwrotne jonów Ca 2+, fosforanów, Na + , K + , Mg 2+ .

Metabolizm wapnia, hiperkalcemia i hipokalcemia.

Hormon przytarczyc (parathormon) również należy do hormonów białkowych. Oni

syntetyzowany przez przytarczyce. Cząsteczka bydlęcego parathormonu zawiera 84 aminokwasy.

reszty i składa się z jednego łańcucha polipeptydowego. Stwierdzono, że parathormon bierze udział w regulacji

stężenie kationów wapnia i związanych z nimi anionów kwasu fosforowego we krwi. Biologicznie

za formę aktywną uważa się wapń zjonizowany, jego stężenie oscyluje w granicach 1,1–1,3 mmol/l.

Jony wapnia okazały się czynnikami niezbędnymi dla wielu funkcji życiowych, których nie można zastąpić innymi kationami

ważne procesy fizjologiczne: skurcz mięśni, pobudzenie nerwowo-mięśniowe, krzepnięcie

krew, przepuszczalność błon komórkowych, aktywność wielu enzymów itp. W związku z tym wszelkie zmiany ww

procesy spowodowane długotrwałym brakiem wapnia w pożywieniu lub naruszeniem jego wchłaniania

jelit, prowadzą do zwiększonej syntezy parathormonu, który przyczynia się do wypłukiwania soli wapnia (m.in

w postaci cytrynianów i fosforanów) z tkanki kostnej i odpowiednio do destrukcji mineralnej i organicznej

elementy kostne. Kolejnym narządem docelowym dla parathormonu są nerki. Parathormon zmniejsza wchłanianie zwrotne

fosforan w kanalikach dystalnych nerki i zwiększa kanalikowe wchłanianie zwrotne wapnia.W specjalnych komórkach - tzw.

zwane komórkami parafolikularnymi lub komórkami C tarczycy, syntetyzowany jest hormon peptydowy

natury, zapewniając stałe stężenie wapnia we krwi - kalcytoniny.

Kalcytonina zawiera mostek dwusiarczkowy (między 1. a 7. resztą aminokwasową) i charakteryzuje się

N-końcowa cysteina i C-końcowy prolinamid. Biologiczne działanie kalcytoniny jest bezpośrednie

przeciwny do działania parathormonu: powoduje zahamowanie procesów resorpcyjnych w tkance kostnej i

odpowiednio hipokalcemia i hipofosfatemia. Tak więc stałość poziomu wapnia we krwi

ludzi i zwierząt dostarczają głównie hormon przytarczyc, kalcytriol i kalcytonina, tj.

hormony zarówno tarczycy, jak i przytarczyc oraz hormon – pochodna witaminy D3. Wynika

należy wziąć pod uwagę podczas zabiegów chirurgiczno-terapeutycznych na tych gruczołach.

Beztlenowy rozkład glukozy. etapy tego procesu. Utlenianie glikolityczne, substrat

Fosforylacja. Wartość energetyczna beztlenowego rozkładu glukozy. mechanizmy regulacyjne,

uczestniczenie w tym procesie.

Glikoliza jest synonimem kwasu mlekowego

fermentacja - złożony enzymatyczny

proces przekształcania glukozy w dwa

cząsteczki kwasu mlekowego przepływające

w tkankach ludzkich i zwierzęcych

zużycie tlenu. glikoliza

obejmuje 11 reakcji enzymatycznych,

zachodzące w cytoplazmie komórki.

Reakcje glikolizy zachodzą w 2 etapach. W

podczas pierwszego etapu

energochłonne - 2 są używane

ATP w pierwszej i trzeciej reakcji. w toku 7-

ta i dziesiąta reakcja drugiego etapu -

dające energię - powstają 4 ATP. z 11

reakcje - 3 nieodwracalne (1., 3. i 10

Witamina PP, budowa koenzymów, udział w procesach metabolicznych. Hipo - i awitaminoza PP. żywność

Źródła, dzienne zapotrzebowanie.

Witamina PP (kwas nikotynowy, nikotynamid, witamina B3)

Źródła. Witamina PP jest szeroko rozpowszechniona w produktach roślinnych, jest wysoka

nerki bydła i świń. dzienne zapotrzebowanie w tej witaminie

dostarcza 15-25 mg dla dorosłych, 15 mg dla dzieci . Biologiczny

Funkcje. Kwas nikotynowy w organizmie jest częścią NAD i NADP, które działają jako koenzymy

różne dehydrogenazy. Niedobór witaminy PP prowadzi do choroby pelagra, na którą

Charakterystyczne są 3 główne objawy: zapalenie skóry, biegunka, demencja („trzy D”), pelagra objawia się w postaci

symetryczne zapalenie skóry na obszarach skóry narażonych na działanie promieni słonecznych, zaburzenia żołądkowo-jelitowe (biegunki) i

zmiany zapalne błony śluzowej jamy ustnej i języka. W zaawansowanych przypadkach obserwuje się pelagrę

Zaburzenia ośrodkowego układu nerwowego (otępienie): utrata pamięci, halucynacje i urojenia.

Biosynteza tłuszczów w organizmie: resynteza tłuszczu w śródbłonku jelit, synteza tłuszczu w wątrobie i podskórnie

Tkanka tłuszczowa. Transport tłuszczów przez lipoproteiny krwi. Rezerwacja tłuszczu. fizjologiczny

Znaczenie tłuszczów dla organizmu człowieka. Naruszenie procesu syntezy tłuszczu: otyłość, tkanka tłuszczowa

Regeneracja wątroby.

Metabolizm tłuszczu- zespół procesów trawienia i wchłaniania tłuszczów obojętnych

(trójglicerydy) i produkty ich rozpadu w przewodzie pokarmowym, pośredni metabolizm tłuszczów i

kwasów tłuszczowych i wydalania tłuszczów oraz produktów ich przemiany materii z organizmu. koncepcje " metabolizm tłuszczów" I

Termin „metabolizm lipidów” jest często używany zamiennie, ponieważ występują w tkankach zwierzęcych i roślinnych

obejmuje tłuszcze obojętne i związki tłuszczopodobne, są połączone pod wspólną nazwą

nazwa lipidy . Naruszenia Zh. o. przyczyną lub są skutkiem wielu patologii

stany. Ciało dorosłego z jedzeniem dziennie otrzymuje średnio 70 G tłuszcze zwierzęce i

pochodzenia roślinnego. W jamie ustnej tłuszcze nie ulegają żadnym zmianom, ponieważ. ślina nie

zawiera enzymy rozkładające tłuszcze . Częściowy rozkład tłuszczów na glicerol lub mono-,

diglicerydy i kwasy tłuszczowe zaczynają się w żołądku. Postępuje jednak w wolnym tempie.

ponieważ w soku żołądkowym osoby dorosłej i ssaków aktywność enzymu lipazy,

katalizuje hydrolityczny rozkład tłuszczów , bardzo niskie, a wartość pH soku żołądkowego

jest daleki od optymalnego dla działania tego enzymu (optymalne pH dla lipazy żołądkowej

mieści się w zakresie 5,5-7,5 jednostek pH). Ponadto nie ma warunków do emulgowania w żołądku.

tłuszcze, a lipaza może aktywnie hydrolizować tylko tłuszcz w postaci emulsji tłuszczowej. Dlatego,

dorosłych, tłuszcze, które stanowią większość tłuszczu w diecie, nie zmieniają się zbytnio w żołądku

przejść. Jednak ogólnie trawienie w żołądku znacznie ułatwia późniejsze trawienie.

tłuszcz w jelitach. W żołądku dochodzi do częściowego zniszczenia kompleksów lipoproteinowych błon komórkowych

żywności, co sprawia, że ​​tłuszcze są bardziej dostępne dla późniejszej ekspozycji na lipazę trzustkową

sok. Ponadto nawet niewielki rozpad tłuszczów w żołądku prowadzi do pojawienia się

wolne kwasy tłuszczowe, które bez wchłaniania w żołądku dostają się do jelit i tam

przyczyniają się do emulgowania tłuszczu. Najsilniejsze działanie emulgujące ma żółć

kwasy , wchodzi do dwunastnicy z żółcią. Do dwunastnicy wraz z pokarmem

pewna ilość soku żołądkowego zawierającego kwas solny, który w

dwunastnicy jest neutralizowany głównie przez wodorowęglany zawarte w trzustce i

sok jelitowy i żółć. Pęcherzyki dwutlenku węgla powstające podczas reakcji wodorowęglanów z kwasem solnym

gazy rozluźniają zawiesinę pokarmową i przyczyniają się do jej pełniejszego wymieszania z pokarmem

soki. W tym samym czasie rozpoczyna się emulgacja tłuszczu. Sole kwasów żółciowych są adsorbowane w obecności

niewielkie ilości wolnych kwasów tłuszczowych i monoglicerydów na powierzchni kropelek tłuszczu w postaci

najcieńszy film, który zapobiega łączeniu się tych kropelek.

Zaburzenia metabolizmu tłuszczów. Jedna z przyczyn niedostatecznego wchłaniania tłuszczów w jelicie cienkim

może dojść do ich niepełnego rozszczepienia z powodu zmniejszonego wydzielania soku trzustkowego

(brak lipazy trzustkowej) lub z powodu zmniejszonego wydzielania żółci (brak żółci

kwasy potrzebne do emulgowania tłuszczu i tworzenia miceli tłuszczowych). Inny, najczęściej spotykany

przyczyną niedostatecznego wchłaniania tłuszczu w jelicie jest naruszenie funkcji nabłonka jelitowego,

obserwowane w zapaleniu jelit, hipowitaminozie, hipokortykyzmie i niektórych innych stanach patologicznych.

W takim przypadku monoglicerydy i kwasy tłuszczowe nie mogą być normalnie wchłaniane w jelicie z powodu

uszkodzenie jej nabłonka. Złe wchłanianie tłuszczu obserwuje się również w zapaleniu trzustki, mechanicznym

żółtaczka, po subtotalnej resekcji jelita cienkiego, a także wagotomia, prowadząca do obniżenia napięcia

pęcherzyka żółciowego i powolny przepływ żółci do jelit. Zaburzenia wchłaniania tłuszczu w jelicie cienkim

prowadzi do pojawienia się dużej ilości tłuszczu i kwasów tłuszczowych w kale - stolca tłuszczowego. Z długim

Jeśli wchłanianie tłuszczu jest zaburzone, organizm otrzymuje również niewystarczającą ilość witamin rozpuszczalnych w tłuszczach.

parathormon

Parathormon (PTH) jest jednołańcuchowym polipeptydem składającym się z 84 reszt aminokwasowych (około 9,5 kDa), którego działanie ma na celu zwiększenie stężenia jonów wapnia i zmniejszenie stężenia fosforanów w osoczu krwi.

1. Synteza i wydzielanie PTH

PTH jest syntetyzowany w przytarczycach jako prekursor, preprohormon zawierający 115 reszt aminokwasowych. Podczas transferu do ER, peptyd sygnałowy zawierający 25 reszt aminokwasowych jest odcinany od preprohormonu. Powstały prohormon transportowany jest do aparatu Golgiego, gdzie prekursor jest przekształcany w dojrzały hormon, który zawiera 84 reszty aminokwasowe (PTH 1-84). Parathormon jest pakowany i przechowywany w granulkach wydzielniczych (pęcherzykach). Nienaruszony hormon przytarczyc można rozszczepić na krótkie peptydy: fragmenty N-końcowe, C-końcowe i środkowe. N-końcowe peptydy zawierające 34 reszty aminokwasowe wykazują pełną aktywność biologiczną i są wydzielane przez gruczoły wraz z dojrzałym parathormonem. To N-końcowy peptyd jest odpowiedzialny za wiązanie się z receptorami na komórkach docelowych. Rola fragmentu C-końcowego nie została jednoznacznie ustalona. Szybkość rozpadu hormonów zmniejsza się przy niskim stężeniu jonów wapnia i wzrasta przy wysokim stężeniu jonów wapnia.

Wydzielanie PTH regulowany przez poziom jonów wapnia w osoczu: hormon wydzielany jest w odpowiedzi na spadek stężenia wapnia we krwi.

2. Rola parathormonu w regulacji gospodarki wapniowo-fosforanowej

narządy docelowe dla PTH - kości i nerki. W komórkach nerek i tkance kostnej zlokalizowane są specyficzne receptory, które oddziałują z parathormonem, w wyniku czego rozpoczyna się kaskada zdarzeń prowadząca do aktywacji cyklazy adenylanowej. Wewnątrz komórki wzrasta stężenie cząsteczek cAMP, których działanie stymuluje mobilizację jonów wapnia z rezerw wewnątrzkomórkowych. Jony wapnia aktywują kinazy, które fosforylują określone białka indukujące transkrypcję określonych genów.

W tkance kostnej receptory PTH są zlokalizowane na osteoblastach i osteocytach, ale nie występują na osteoklastach. Kiedy hormon przytarczyc wiąże się z receptorami komórek docelowych, osteoblasty zaczynają intensywnie wydzielać insulinopodobny czynnik wzrostu 1 i cytokiny. Substancje te stymulują aktywność metaboliczną osteoklastów. W szczególności przyspiesza się tworzenie enzymów, takich jak fosfataza alkaliczna i kolagenaza, które działając na składniki macierzy kostnej powodują jej rozpad, co skutkuje mobilizacją Ca 2+ i fosforanów z kości do płynu pozakomórkowego ( Ryc. 1).

W nerkach PTH stymuluje resorpcję zwrotną wapnia w dystalnych kanalikach krętych, a tym samym zmniejsza wydalanie wapnia z moczem i zmniejsza wchłanianie zwrotne fosforanów.

Ponadto parathormon indukuje syntezę kalcytriolu (1,25(OH) 2 D 3), który zwiększa wchłanianie wapnia w jelicie.

Tym samym parathormon przywraca prawidłowy poziom jonów wapnia w płynie pozakomórkowym, zarówno poprzez bezpośrednie działanie na kości i nerki, jak i pośrednio (poprzez stymulację syntezy kalcytriolu) na błonę śluzową jelit, zwiększając w tym przypadku skuteczność wchłaniania Ca 2+ w jelicie. Zmniejszając wchłanianie zwrotne fosforanów z nerek, parathormon pomaga zmniejszyć stężenie fosforanów w płynie zewnątrzkomórkowym.

3. Nadczynność przytarczyc

W pierwotnej nadczynności przytarczyc zaburzony jest mechanizm hamowania wydzielania parathormonu w odpowiedzi na hiperkalcemię. Choroba ta występuje z częstością 1:1000. Przyczyną może być guz przytarczyc (80%) lub rozlany przerost gruczołów, w niektórych przypadkach rak przytarczyc (mniej niż 2%). Nadmierne wydzielanie parathormonu prowadzi do zwiększonej mobilizacji wapnia i fosforanów z tkanki kostnej, zwiększonego wchłaniania zwrotnego wapnia i wydalania fosforanów w nerkach. W efekcie dochodzi do hiperkalcemii, która może prowadzić do zmniejszenia pobudliwości nerwowo-mięśniowej i niedociśnienia mięśniowego. U pacjentów rozwija się osłabienie ogólne i mięśniowe, zmęczenie i ból niektórych grup mięśniowych, zwiększa się ryzyko złamań kręgosłupa, kości udowych i kości przedramienia. Wzrost stężenia jonów fosforanowych i wapniowych w kanalikach nerkowych może powodować powstawanie kamieni nerkowych i prowadzi do hiperfosfaturii i hipofosfatemii.

Wtórna nadczynność przytarczyc występuje w przewlekłej niewydolności nerek i niedoborze witaminy D 3 i towarzyszy jej hipokalcemia, związana głównie z upośledzonym wchłanianiem wapnia w jelicie na skutek zahamowania tworzenia kalcytriolu przez chore nerki. W tym przypadku wzrasta wydzielanie parathormonu. Jednak podwyższony poziom hormonu przytarczyc nie może normalizować stężenia jonów wapnia w osoczu krwi z powodu naruszenia syntezy kalcytriolu i zmniejszenia wchłaniania wapnia w jelicie. Wraz z hipokalcemią często obserwuje się hiperfostemię. U pacjentów rozwija się uszkodzenie szkieletu (osteoporoza) z powodu zwiększonej mobilizacji wapnia z tkanki kostnej. W niektórych przypadkach (wraz z rozwojem gruczolaka lub przerostu przytarczyc) autonomiczne nadmierne wydzielanie parathormonu kompensuje hipokalcemię i prowadzi do hiperkalcemii ( trzeciorzędowa nadczynność przytarczyc).

4. Niedoczynność przytarczyc

Głównym objawem niedoczynności przytarczyc spowodowanej niewydolnością przytarczyc jest hipokalcemia. Spadek stężenia jonów wapnia we krwi może powodować zaburzenia neurologiczne, okulistyczne, sercowo-naczyniowe, a także uszkodzenia tkanki łącznej. U pacjenta z niedoczynnością przytarczyc obserwuje się wzrost przewodnictwa nerwowo-mięśniowego, napady drgawek tonicznych, drgawki mięśni oddechowych i przepony oraz skurcz krtani.

Kalcytriol

Podobnie jak inne hormony steroidowe, kalcytriol jest syntetyzowany z cholesterolu.

Ryż. 1. Biologiczne działanie parathormonu. 1 - stymuluje mobilizację wapnia z kości; 2 - stymuluje resorpcję zwrotną jonów wapnia w dystalnych kanalikach nerkowych; 3 - aktywuje powstawanie kalcytriolu, 1,25(OH) 2 D 3 w nerkach, co prowadzi do stymulacji wchłaniania Ca 2+ w jelicie; 4 - zwiększa stężenie wapnia w płynie międzykomórkowym, hamuje wydzielanie PTH. ICF - płyn międzykomórkowy.

Działanie hormonu ma na celu zwiększenie stężenia wapnia w osoczu krwi.

1. Budowa i synteza kalcytriolu

W skórze 7-dehydrocholesterol (prowitamina D3) przekształca się w bezpośredni prekursor kalcytriolu, cholekalcyferolu (witaminy D3). Podczas tej nieenzymatycznej reakcji pod wpływem promieniowania UV dochodzi do zerwania wiązania między dziewiątym a dziesiątym atomem węgla w cząsteczce cholesterolu, otwarcia pierścienia B i powstania cholekalcyferolu (ryc. 2). W ten sposób większość witaminy D 3 powstaje w organizmie człowieka, jednak niewielka jej ilość pochodzi z pożywienia i jest wchłaniana w jelicie cienkim wraz z innymi witaminami rozpuszczalnymi w tłuszczach.

Ryż. 2. Schemat syntezy kalcytriolu. 1 - cholesterol jest prekursorem kalcytriolu; 2 - w skórze 7-dehydrocholesterol jest nieenzymatycznie przekształcany w cholekalcyferol; 3 - w wątrobie 25-hydroksylaza przekształca cholekalcyferol w kalcydiol; 4 - w nerkach tworzenie kalcytriolu jest katalizowane przez 1α-hydroksylazę.

W naskórku cholekalcyferol wiąże się ze specyficznym białkiem wiążącym witaminę D (transkalcyferyną), przedostaje się do krwioobiegu i jest przenoszony do wątroby, gdzie przy 25 atomie węgla zachodzi hydroksylacja z wytworzeniem kalcydiolu. W kompleksie z białkiem wiążącym witaminę D kalcydiol jest transportowany do nerek i hydroksylowany przy pierwszym atomie węgla, tworząc kalcytriol. To właśnie 1,25(OH) 2 D 3 jest aktywną formą witaminy D 3 .

Hydroksylacja występująca w nerkach jest etapem ograniczającym szybkość. Ta reakcja jest katalizowana przez mitochondrialny enzym lα-hydroksylazę. Parathormon indukuje la-hydroksylazę, stymulując w ten sposób syntezę 1,25(OH) 2 D 3 . Niskie stężenie fosforanów i jonów Ca2+ we krwi przyspiesza również syntezę kalcytriolu, a jony wapnia działają pośrednio poprzez parathormon.

W przypadku hiperkalcemii zmniejsza się aktywność 1α-hydroksylazy, ale zwiększa się aktywność 24α-hydroksylazy. W tym przypadku wzrasta produkcja metabolitu 24,25(OH) 2 D 3, który może wykazywać aktywność biologiczną, ale jego rola nie została do końca wyjaśniona.

2. Mechanizm działania kalcytriolu

Kalcytriol ma wpływ na jelito cienkie, nerki i kości. Podobnie jak inne hormony steroidowe, kalcytriol wiąże się z receptorem wewnątrzkomórkowym komórki docelowej. Powstaje kompleks hormon-receptor, który oddziałuje z chromatyną i indukuje transkrypcję genów strukturalnych, czego efektem jest synteza białek pośredniczących w działaniu kalcytriolu. Na przykład w komórkach jelitowych kalcytriol indukuje syntezę białek przenoszących Ca 2+, które zapewniają wchłanianie jonów wapnia i fosforanów z jamy jelita do komórki nabłonka jelitowego i dalszy transport z komórki do krwi, dzięki czemu stężenie jonów wapnia w płynie pozakomórkowym utrzymuje się na poziomie niezbędnym do mineralizacji macierzy organicznej tkanki kostnej. W nerkach kalcytriol stymuluje reabsorpcję jonów wapnia i fosforanów. Przy braku kalcytriolu zaburzone zostaje powstawanie kryształów amorficznego fosforanu wapnia i hydroksyapatytu w macierzy organicznej tkanki kostnej, co prowadzi do rozwoju krzywicy i osteomalacji. Stwierdzono również, że przy niskim stężeniu jonów wapnia kalcytriol sprzyja mobilizacji wapnia z tkanki kostnej.

3. Krzywica

Krzywica to choroba wieku dziecięcego związana z niedostateczną mineralizacją tkanki kostnej. Naruszenie mineralizacji kości jest konsekwencją niedoboru wapnia. Krzywica może być spowodowana następującymi przyczynami: brak witaminy D 3 w diecie, upośledzone wchłanianie witaminy D 3 w jelicie cienkim, zmniejszona synteza prekursorów calcitriGolu na skutek niedostatecznej ekspozycji na słońce, defekt 1α-hydroksylazy, defekt receptory kalcytriolu w komórkach docelowych. Wszystko to powoduje zmniejszenie wchłaniania wapnia w jelicie i obniżenie jego stężenia we krwi, pobudzenie sekrecji parathormonu i w efekcie mobilizację jonów wapnia z kości. Krzywica wpływa na kości czaszki; klatka piersiowa wraz z mostkiem wystaje do przodu; kości rurkowe i stawy rąk i nóg są zdeformowane; żołądek rośnie i wystaje; opóźniony rozwój motoryczny. Głównymi sposobami zapobiegania krzywicy jest właściwe odżywianie i dostateczne nasłonecznienie.

Rola kalcytoniny w regulacji gospodarki wapniowej

Kalcytonina jest polipeptydem składającym się z 32 reszt aminokwasowych z jednym wiązaniem dwusiarczkowym. Hormon ten jest wydzielany przez okołopęcherzykowe komórki K tarczycy lub komórki C przytarczyc jako białko prekursorowe o dużej masie cząsteczkowej. Wydzielanie kalcytoniny wzrasta wraz ze wzrostem stężenia Ca 2+ i maleje wraz ze spadkiem stężenia Ca 2+ we krwi. Kalcytonina jest antagonistą parathormonu. Hamuje uwalnianie Ca 2+ z kości, zmniejszając aktywność osteoklastów. Ponadto kalcytonina hamuje kanalikowe wchłanianie zwrotne jonów wapnia w nerkach, stymulując w ten sposób ich wydalanie przez nerki z moczem. Szybkość wydzielania kalcytoniny u kobiet w dużym stopniu zależy od poziomu estrogenów. Przy braku estrogenu zmniejsza się wydzielanie kalcytoniny. Powoduje to przyspieszenie mobilizacji wapnia z tkanki kostnej, co prowadzi do rozwoju osteoporozy.



Hormon jest syntetyzowany przez przytarczyce. Jest polipeptydem (84 aminokwasy). Krótkoterminową regulację wydzielania hormonu przytarczyc prowadzi Ca++, a długotrwale - 1,25(OH)2D3 razem z wapniem.

Parathormon oddziałuje z 7-TMS-(R), co prowadzi do aktywacji cyklazy adenylanowej i wzrostu poziomu cAMP. Ponadto Ca ++, a także ITP i diacyloglicerol (DAG) są włączone w mechanizm działania parathormonu. Główną funkcją parathormonu jest utrzymanie stałego poziomu Ca++. Pełni tę funkcję, wpływając na kości, nerki i (poprzez witaminę D) jelita. Wpływ parathormonu na osteoklasty tkankowe odbywa się głównie poprzez ITP i DAG, co ostatecznie stymuluje rozpad kości. W kanalikach proksymalnych nerek parathormon hamuje reabsorpcję fosforanów, co prowadzi do fosfaturii i hipofosfatemii, zwiększa również reabsorpcję wapnia, czyli zmniejsza jego wydalanie. Ponadto parathormon zwiększa aktywność 1-hydroksylazy w nerkach. Enzym ten bierze udział w syntezie aktywnych form witaminy D.

Wejście wapnia do komórki jest regulowane przez sygnały neurohormonalne, z których niektóre zwiększają szybkość wnikania Ca + do komórki z przestrzeni międzykomórkowej, inne - jego uwalnianie z magazynów wewnątrzkomórkowych. Z przestrzeni zewnątrzkomórkowej Ca2+ dostaje się do komórki przez kanał wapniowy (białko składające się z 5 podjednostek). Kanał wapniowy jest aktywowany przez hormony, których mechanizm działania realizowany jest poprzez cAMP. Uwalnianie Ca2+ z magazynów wewnątrzkomórkowych zachodzi pod wpływem hormonów aktywujących fosfolipazę C, enzym zdolny do hydrolizy fosfolipidu błony komórkowej FIFF (4,5-bifosforan fosfatydyloinozytolu) do DAG (diacyloglicerol) i ITP (inozytol-1,4 ,5-trifosforan):

ITP wiąże się ze specyficznym receptorem wapniowym (gdzie gromadzi się Ca2+). Zmienia to konformację receptora, co pociąga za sobą otwarcie bramki, blokując kanał dla przejścia Ca2+ z kalcysomu. Wapń uwolniony z depot wiąże się z kinazą białkową C, której aktywność zwiększa DAG. Z kolei kinaza białkowa C fosforyluje różne białka i enzymy, zmieniając tym samym ich aktywność.

Jony wapnia działają dwojako: 1) wiążą ujemnie naładowane grupy na powierzchni membran, zmieniając tym samym ich polaryzację; 2) wiążą się z białkiem kalmodulina, aktywując w ten sposób wiele kluczowych enzymów metabolizmu węglowodanów i lipidów.

Brak wapnia prowadzi do rozwoju osteoporozy (łamliwości kości). Niedobór wapnia w organizmie prowadzi do jego niedoboru w pożywieniu i hipowitaminozy D.

Dzienne zapotrzebowanie wynosi 0,8–1,0 g/dobę.

Witamina D odgrywa niezwykle ważną rolę w metabolizmie wapnia wraz z paratyryną i tyrokalcytoniną.